JP4288500B2 - 液体吐出ヘッド - Google Patents

Description

本発明は液体吐出ヘッド及び脱気処理方法に係り、特に、被吐出媒体上に液体を吐出させる液体吐出ヘッドの構造に関する。

近年、画像やドキュメント等のデータ出力装置としてインクジェット記録装置が普及している。インクジェット記録装置は印字ヘッド（液体吐出ヘッド）に備えられた吐出孔に対応したアクチュエータをデータに応じて駆動し、吐出孔からインクを吐出させて被吐出媒体（メディア）上にデータに応じた画像やドキュメントなどを形成する。

インクジェット記録装置では、印字ヘッドに設けられた圧力室内のインクに気泡が発生すると、気泡がエアダンパとして機能し、ノズルからインクが吐出されない吐出異常が発生することが知られている。この気泡の多くは印字ヘッドへインクを供給するホースなどのインク供給系から侵入したり、印字ヘッド内のインクに溶存した気体が印字ヘッド内の温度変化などによって気泡化したりすることで発生する。

圧力室内における気泡発生の対策として、脱気装置を用いて印字ヘッドの上流側に位置するインク供給部のインクから気泡を除去する方法が用いられている。

特許文献１に記載されたインクジェット内の液体中の溶存気体量の管理方法、インクジェット記録装置、及びカラーフィルタ製造装置では、インクジェットヘッド内を循環して戻ってきた未使用インクの溶存気体量を測定し、測定値が所定の値を超えた場合にはインクを循環させてインク中の溶存気体を除去し、インク中の溶存気体量が所定の値以下になるようにインクを管理する。
特開２０００−１９０５２９号公報

しかしながら、被吐出媒体の吐出可能幅に対応する長さを有するフルライン型の印字ヘッドであり、印字ヘッド供給口から本流、支流を介して圧力室へインクを供給する構造では、圧力室に最も近い支流内のインクに脱気処理を施すと効果的に圧力室内への気泡侵入を防止することができるが、この支流は印字ヘッドの内部に位置するために支流内のインクに脱気処理を施すことは困難である。また、一般的に本流は圧力室から離れた位置に配置されており、本流内のインクに脱気処理を施しても脱気効率が下がってしまうといった問題がある。

特許文献１に記載されたインクジェットプリントヘッドでは、脱気装置とヘッドとを近くに配置する場合には効果があるが、実際の装置構成上では、脱気装置と圧力室とは一定の距離だけ離れてしまい、その結果、脱気装置と圧力室との間に配設されるホースなどから気泡が侵入する可能性が高く、印字ヘッドへ供給される（再充填される）インクに脱気処理を施すことが可能な構成でありながら、印字ヘッド内に気泡が侵入する恐れがあった。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、液体吐出ヘッド（圧力室）内における気泡発生を抑制し、吐出異常を防止する液体吐出ヘッド及び脱気処理方法を提供することを目的とする。

前記目的を達成するために、請求項１に記載の発明に係る液体吐出ヘッドは、被吐出媒体との相対移動方向である行方向及び前記行方向と直交しない一定の角度を有する列方向に沿って所定の配列パターンで格子状に配列された前記被吐出媒体へ液体を吐出する複数の吐出孔と、前記複数の吐出孔のそれぞれと連通する複数の圧力室と、前記複数の圧力室のそれぞれに対応して前記圧力室の上面を構成する上面板に設けられた複数の供給口を介して前記複数の圧力室のそれぞれと連通し、前記複数の圧力室の前記上面板をはさんだ反対側の前記複数の圧力室の上部に設けられ、前記複数の圧力室に液体を供給する共通液室と、前記上面板の共通液室側面に設けられ、前記共通液室内の液体と接触する面がカバー部材により覆われた構造を有し、前記複数の圧力室のそれぞれに対応する複数の圧電素子と、前記共通液室の上面に設けられる気体透過性部材と、前記気体透過性部材を介して前記共通液室に収容される液体に脱気処理を施す脱気手段と、前記共通液室の内部における前記圧電素子が配置される面に２次元的に配列され、前記圧電素子あるいは前記圧電素子の近傍から前記圧電素子が配置される面に対して略垂直方向に立ち上がるように形成され、少なくとも前記圧電素子へ供給される信号を伝送する複数の配線部材と、を備えたことを特徴とする。

本発明によれば、圧力室の吐出孔と反対側に設けられる共通液室には、該共通液室に収容されている液体と接触する接液面に気体透過性部材を備え、該気体透過性部材の液体と反対側に負圧を発生させて共通液室に収容されている液体に脱気処理を施すように構成するので、圧力室の近傍にある共通液室内の液体に脱気処理が施され圧力室内の気泡発生が抑制される。

一般に、気体透過性部材には数十μm 程度の厚みを有するフッ素系薄膜やシリコン系薄膜が適用される。このような薄膜を共通液室の壁面に設けることで共通液室が所定の剛性及び強度を得られないことがある。共通液室の剛性及び強度を確保するために支持部材（例えば、金属メッシュなど）を備えてもよい。また、気体透過性部材を共通液室の壁面に保持する保持部材を備える態様が好ましい。

なお、共通液室内或いは共通液室の近傍にある液体の溶存気体量を計測する計測手段を備え、該液体の溶存気体量を監視し、過剰脱気による該液体の粘度上昇などを防止する態様が好ましい。

被吐出媒体は、吐出ヘッドの作用によって画像の記録を受ける媒体（印字媒体、被画像形成媒体、被記録媒体、受像媒体など呼ばれ得るもの）であり、連続用紙、カット紙、シール用紙、ＯＨＰシート等の樹脂シート、フイルム、布、インクジェットヘッドによって配線パターン等が形成されるプリント基板、その他材質や形状を問わず、様々な媒体を含む。

液体吐出ヘッドには、被吐出媒体の全幅に対応する長さにわたって吐出孔が並べられたフルライン型ヘッドや、被吐出媒体の全幅に対応する長さよりも短い長さにわたって吐出孔が並べられた短尺ヘッドを被吐出媒体の幅方向に走査させながら被吐出媒体上に記録液を吐出させるシリアル型ヘッド（シャトルスキャン型ヘッド）などがある。

また、フルライン型の吐出ヘッドには、被吐出媒体の全幅に対応する長さに満たない短尺の吐出孔列を有する短尺ヘッドを千鳥状に配列して繋ぎ合わせて、被吐出媒体の全幅に対応する長さとしてもよい。請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の液体吐出ヘッドの一態様に係り、前記共通液室の前記気体透過性部材の反対側に設けられ、内部を減圧して前記気体透過性部材を介して前記共通液室内の気体を除去するチャンバを備えたことを特徴とする。また、請求項３に記載の発明は、請求項２記載の液体吐出ヘッドの一態様に係り、前記チャンバの前記気体透過性部材が配設される面には、前記圧電素子に駆動信号を供給する配線が設けられることを特徴とする。また、請求項４に記載の発明は、請求項１、２又は３記載の液体吐出ヘッドの一態様に係り、前記共通液室の上面に加えて側面にも気体透過性部材が設けられることを特徴とする。また、請求項５に記載の発明は、請求項４記載の液体吐出ヘッドの一態様に係り、前記共通液室の側面に設けられた気体透過性部材は支持体により支持されることを特徴とする。また、請求項６に記載の発明は、請求項１乃至５の何れか１項に記載の液体吐出ヘッドの一態様に係り、前記共通液室内の液体を循環させる循環手段を備えたことを特徴とする。また、請求項７に記載の発明は、請求項６記載の液体吐出ヘッドの一態様に係り、前記循環手段は、前記共通液室の内圧を可変させる圧力可変手段を含むことを特徴とする。また、請求項８に記載の発明は、請求項７記載の液体吐出ヘッドの一態様に係り、前記圧力可変手段は、外部に設けられるサブタンクを含むことを特徴とする。また、請求項９に記載の発明は、請求項１乃至８の何れか１項に記載の液体吐出ヘッドの一態様に係り、前記共通液室の上面の前記共通液室と反対側面には、前記圧電素子に供給される駆動信号を供給する配線が設けられることを特徴とする。また、請求項１０に記載の発明は、請求項１乃至９の何れか１項に記載の液体吐出ヘッドの一態様に係り、前記供給口は、前記圧力室の上面を構成する振動板に設けられることを特徴とする。

共通液室内を貫通するように配線部材を設けることで、圧力室と共通液室の近接配置及び圧力室と吐出孔との近接配置が可能になり、液体吐出ヘッド内の高密度化に寄与する。

配線部材は、圧電素子へ供給する駆動信号を伝送してもよいし、圧力室に圧力センサや温度センサなどのセンサ類を備える態様では、該センサ類から得られる検出信号を伝送してもよい。更に、圧電素子へ供給する駆動信号及び該センサから得られる信号の両方を伝送してもよい。

また、配線部材に所定の強度を持たせる（所定の強度を有する素材を用いる或いは、所定の強度となるサイズ、構造を有する）ことで、共通液室の天面と底面との間の支持部材として機能させることができる。

更に、該配線部材は、信号を伝搬する導電部材と、該導電部材を保護する保護部材から構成される態様を適用してもよい。保護部材に代わり該導電部材の表面に保護部材と同じ性質を有する保護膜を形成してもよい。

圧電素子の配置面に配線部材を２次元的に配列するので、圧電素子（該圧電素子が備えられる圧力室に連通するノズル）及び配線部材を高密度に配置することができる。

圧電素子１つに対して１つの配線部材を設けてもよいし、複数の圧電素子に対して１つの配線部材を備えてもよい。共通液室の流路抵抗及び共通液室の強度、剛性を考慮して、配線部材の数を決めるとよい。

圧電素子及び配線部材の２次元的配列は、該液体吐出ヘッドの長手方向を行方向、行方向と直交しない斜め方向を列方向としてもよい。また、列方向は行方向と直交する方向（即ち、該液体吐出ヘッドの短手方向）としてもよい。

配線部材の接液面に気体透過性部材を備えることで、気体透過性部材と共通液室内のインクとの接触面積を大きくすることができ、共通液室内の気泡除去効率の向上が見込まれる。

また、配線部材に剛性が低い気体透過性膜を用いることで、配線部材がダンパとして機能し、流体的なクロストーク抑制効果を得ることができる。

請求項５に記載の発明は、請求項１乃至４のうち何れか１項に記載の液体吐出ヘッドの一態様に係り、前記共通液室の内圧を可変させる圧力可変手段を備えたことを特徴とする。

共通液室の内圧を可変させて圧力室内のインクを一旦共通液室へ戻すように液体を循環させると、圧力室内の液体にも脱気処理を施すことが可能になり、更に好ましい。

共通液室の圧力を可変させる態様には、ポンプなどを用いてもよいし、該液体吐出ヘッドへ液体を供給する供給系に備えられたサブタンクの水頭圧を変化させることによって共通液室の内圧を可変させてもよい。

本発明によれば、圧力室の吐出孔と反対側に設けられる共通液室には、該共通液室に収容されている液体と接触する接液面に気体透過性部材を備え、該気体透過性部材の液体と反対側に負圧を発生させて共通液室に収容されている液体に脱気処理を施すように構成するので、圧力室の近傍にある共通液室内の液体に脱気処理が施され圧力室内の気泡発生が抑制される。

以下添付図面に従って本発明の好ましい実施の形態について詳説する。

〔インクジェット記録装置の全体構成〕
図１は本発明の実施形態に係る液体吐出ヘッドを用いたインクジェット記録装置の全体構成図である。同図に示したように、このインクジェット記録装置１０は、黒（Ｋ），シアン（Ｃ），マゼンタ（Ｍ），イエロー（Ｙ）の各インクに対応して設けられた複数の印字ヘッド（液体吐出ヘッド）１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙを有する印字部１２と、各印字ヘッド１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙに供給するインクを貯蔵しておくインク貯蔵／装填部１４と、被吐出媒体たる記録紙１６を供給する給紙部１８と、記録紙１６のカールを除去するデカール処理部２０と、前記印字部１２のノズル面（インク吐出面）に対向して配置され、記録紙１６の平面性を保持しながら記録紙１６を搬送する吸着ベルト搬送部２２と、印画済みの記録紙１６（プリント物）を外部に排紙する排紙部２６と、を備えている。

インク貯蔵／装填部１４は、各ヘッド１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙに対応する色のインクを貯蔵するインクタンクを有し、各タンクは所要の管路を介してヘッド１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙと連通されている。また、インク貯蔵／装填部１４は、インク残量が少なくなるとその旨を報知する報知手段（表示手段、警告音発生手段）を備えるとともに、色間の誤装填を防止するための機構を有している。

図１では、給紙部１８の一例としてロール紙（連続用紙）のマガジンが示されているが、紙幅や紙質等が異なる複数のマガジンを併設してもよい。また、ロール紙のマガジンに代えて、又はこれと併用して、カット紙が積層装填されたカセットによって用紙を供給してもよい。

複数種類の記録紙を利用可能な構成にした場合、紙の種類情報を記録したバーコード或いは無線タグなどの情報記録体をマガジンに取り付け、その情報記録体の情報を所定の読取装置によって読み取ることで、使用される記録媒体の種類（メディア種）を自動的に判別し、メディア種に応じて適切なインク吐出を実現するようにインク吐出制御を行うことが好ましい。

給紙部１８から送り出される記録紙１６はマガジンに装填されていたことによる巻きクセが残り、カールする。このカールを除去するために、デカール処理部２０においてマガジンの巻きクセ方向と逆方向に加熱ドラム３０で記録紙１６に熱を与える。このとき、多少印字面が外側に弱いカールとなるように加熱温度を制御するとより好ましい。

ロール紙を使用する装置構成の場合、図１のように、裁断用のカッター（第１のカッター）２８が設けられており、該カッター２８によってロール紙は所望のサイズにカットされる。カッター２８は、記録紙１６の搬送路幅以上の長さを有する固定刃２８Ａと、該固定刃２８Ａに沿って移動する丸刃２８Ｂとから構成されており、印字裏面側に固定刃２８Ａが設けられ、搬送路を挟んで印字面側に丸刃２８Ｂが配置される。なお、カット紙を使用する場合には、カッター２８は不要である。

デカール処理後、カットされた記録紙１６は、吸着ベルト搬送部２２へと送られる。吸着ベルト搬送部２２は、ローラ３１、３２間に無端状のベルト３３が巻き掛けられた構造を有し、少なくとも印字部１２のノズル面に対向する部分が水平面（フラット面）をなすように構成されている。

ベルト３３は、記録紙１６の幅よりも広い幅寸法を有しており、ベルト面には多数の吸引穴（不図示）が形成されている。図１に示したとおり、ローラ３１、３２間に掛け渡されたベルト３３の内側において印字部１２のノズル面に対向する位置には吸着チャンバ３４が設けられており、この吸着チャンバ３４をファン３５で吸引して負圧にすることによって記録紙１６がベルト３３上に吸着保持される。

ベルト３３が巻かれているローラ３１、３２の少なくとも一方にモータ（図１中不図示、図６に符号８８として記載）の動力が伝達されることにより、ベルト３３は図１上の時計回り方向に駆動され、ベルト３３上に保持された記録紙１６は図１の左から右へと搬送される。

縁無しプリント等を印字するとベルト３３上にもインクが付着するので、ベルト３３の外側の所定位置（印字領域以外の適当な位置）にベルト清掃部３６が設けられている。ベルト清掃部３６の構成について詳細は図示しないが、例えば、ブラシ・ロール、吸水ロール等をニップする方式、清浄エアーを吹き掛けるエアーブロー方式、或いはこれらの組み合わせなどがある。清掃用ロールをニップする方式の場合、ベルト線速度とローラ線速度を変えると清掃効果が大きい。

なお、吸着ベルト搬送部２２に代えて、ローラ・ニップ搬送機構を用いる態様も考えられるが、印字領域をローラ・ニップ搬送すると、印字直後に用紙の印字面をローラが接触するので画像が滲み易いという問題がある。したがって、本例のように、印字領域では画像面を接触させない吸着ベルト搬送が好ましい。

吸着ベルト搬送部２２により形成される用紙搬送路上において印字部１２の上流側には、加熱ファン４０が設けられている。加熱ファン４０は、印字前の記録紙１６に加熱空気を吹き付け、記録紙１６を加熱する。印字直前に記録紙１６を加熱しておくことにより、インクが着弾後乾き易くなる。

印字部１２の各印字ヘッド１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙは、当該インクジェット記録装置１０が対象とする記録紙１６の最大紙幅に対応する長さを有し、そのノズル面には最大サイズの記録媒体の少なくとも一辺を超える長さ（描画可能範囲の全幅）にわたりインク吐出用のノズルが複数配列されたフルライン型の印字ヘッドとなっている（図２参照）。

印字ヘッド１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙは、記録紙１６の送り方向に沿って上流側から黒（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の色順に配置され、それぞれの印字ヘッド１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙが記録紙１６の搬送方向と略直交する方向に沿って延在するように固定設置される。

吸着ベルト搬送部２２により記録紙１６を搬送しつつ各ヘッド１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙからそれぞれ異色のインクを吐出することにより記録紙１６上にカラー画像を形成し得る。

このように、紙幅の全域をカバーするノズル列を有するフルライン型の印字ヘッド１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙを色別に設ける構成によれば、紙送り方向（副走査方向）について記録紙１６と印字部１２を相対的に移動させる動作を１回行うだけで（即ち、１回の副走査で）、記録紙１６の全面に画像を記録することができる。これにより、印字ヘッドが紙搬送方向と直交する方向に往復動作するシャトル型ヘッドに比べて高速印字が可能であり、生産性を向上させることができる。

本例では、ＫＣＭＹの標準色（４色）の構成を例示したが、インク色や色数の組み合わせについては本実施形態に限定されず、必要に応じて淡インク、濃インクを追加してもよい。例えば、ライトシアン、ライトマゼンタなどのライト系インクを吐出する印字ヘッドを追加する構成も可能である。また、各色ヘッドの配置順序も特に限定はない。

印字部１２の後段には後乾燥部４２が設けられている。後乾燥部４２は、印字された画像面を乾燥させる手段であり、例えば、加熱ファンが用いられる。印字後のインクが乾燥するまでは印字面と接触することは避けたほうが好ましいので、熱風を吹き付ける方式が好ましい。

多孔質のペーパーに染料系インクで印字した場合などでは、加圧によりペーパーの孔を塞ぐことでオゾンなど、染料分子を壊す原因となるものと接触することを防ぐことで画像の耐候性がアップする効果がある。

後乾燥部４２の後段には、加熱・加圧部４４が設けられている。加熱・加圧部４４は、画像表面の光沢度を制御するための手段であり、画像面を加熱しながら所定の表面凹凸形状を有する加圧ローラ４５で加圧し、画像面に凹凸形状を転写する。

こうして生成されたプリント物は排紙部２６から排出される。本来プリントすべき本画像（目的の画像を印刷したもの）とテスト印字とは分けて排出することが好ましい。このインクジェット記録装置１０では、本画像のプリント物と、テスト印字のプリント物とを選別してそれぞれの排紙部２６Ａ、２６Ｂへと送るために排紙経路を切り換える不図示の選別手段が設けられている。なお、大きめの用紙に本画像とテスト印字とを同時に並列に形成する場合は、カッター（第２のカッター）４８によってテスト印字の部分を切り離す。カッター４８は、排紙部２６の直前に設けられており、画像余白部にテスト印字を行った場合に本画像とテスト印字部を切断するためのものである。カッター４８の構造は前述した第１のカッター２８と同様であり、固定刃４８Ａと丸刃４８Ｂとから構成される。

また、図１には示さないが、本画像の排紙部２６Ａには、オーダー別に画像を集積するソーターが設けられる。

〔ヘッドの構造〕
次に、印字ヘッドの構造について説明する。色別の各印字ヘッド１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙの構造は共通しているので、以下、これらを代表して符号５０によって印字ヘッドを示すものとする。

図３(a) は印字ヘッド５０の構造例を示す平面透視図であり、図３(b) は印字ヘッド５０の他の構造例を示す平面透視図である。記録紙１６上に印字されるドットピッチを高密度化するためには、印字ヘッド５０におけるノズルピッチを高密度化する必要がある。本例の印字ヘッド５０は、図３(a) に示したように、インク滴の吐出孔であるノズル５１と、各ノズル５１に対応する圧力室５２等からなる複数のインク室ユニット５３を千鳥でマトリクス状に（２次元的に）配置させた構造を有し、これにより、印字ヘッド長手方向（紙送り方向と直交する方向、即ち、主走査方向）に沿って並ぶように投影される実質的なノズル間隔の高密度化を達成している。

このような印字ヘッド５０上のノズル配置のサイズは特に限定されるものではないが、一例として、ノズル５１をたて（印字ヘッド５０の短手方向）４８行（２１ｍｍ）、横（印字ヘッド５０の長手方向）６００列（３０５ｍｍ）に配列することにより２４００ｎｐｉを達成する。

また、図３に示すように、各圧力室５２を上方から見た場合に、その平面形状は略正方形状をしており、対角線上の両隅部の一方にはノズル５１が形成され、他方には供給口５４が設けられている。なお、圧力室５２の平面形状はこのような正方形に限定されるものではなく、略長方形形状、円形状、だ円形状などを適用してもよい。

記録紙１６の送り方向と略直交する方向に記録紙１６の全幅に対応する長さにわたり１列以上のノズル列を構成する形態は本例に限定されない。例えば、図３(a) の構成に代えて、図３(b) に示すように、複数のノズル５１が２次元に配列された短尺のヘッドブロック５０’を千鳥状に配列して繋ぎ合わせることで記録紙１６の全幅に対応する長さのノズル列を有するラインヘッドを構成してもよい。

かかる構造を有するインク室ユニット５３は、印字ヘッドの長手方向及び主走査方向に対して直交しない一定の角度θを有する斜めの列方向とに沿って一定の配列パターンで格子状に配列させた構造になっている。主走査方向に対してある角度θの方向に沿ってインク室ユニット５３を一定のピッチｄで複数配列する構造により、主走査方向に並ぶように投影されたノズルのピッチＰはｄ×ｃｏｓθとなる。

即ち、主走査方向については、各ノズル５１が一定のピッチＰで直線状に配列されたものと等価的に取り扱うことができる。このような構成により、主走査方向に並ぶように投影されるノズル列が１インチ当たり２４００個（２４００ノズル／インチ、２４００ｄｐｉ）におよぶ高密度のノズルを実現することが可能になる。以下、説明の便宜上、印字ヘッドの長手方向に沿って各ノズル５１が一定の間隔（ピッチＰ）で直線状に配列しているものとして説明する。

なお、上述した角度θは微小角度であり、説明及び図示の便宜上、ノズル５１は印字ヘッド５０の短手方向（副走査方向、記録紙１６の送り方向）に沿って一定のピッチＰs （＝ｄ×ｓｉｎθ）で直線状に配列しているものとして説明し図示する。

上述したマトリクス構造を有する印字ヘッドでノズル５１を駆動する時には、（１）全ノズルを同時に駆動する、（２）ノズルを片方から他方に向かって順次駆動する、（３）ノズルをブロックに分割して、ブロックごとに片方から他方に向かって順次駆動する等が行われ、記録紙１６の幅方向（記録紙１６の送り方向と直交する方向）に１列のドットによるライン又は複数列のドットから成るラインを印字するようなノズルの駆動を主走査と定義する。

一方、マトリクス構造を有する印字ヘッドと用紙とを相対移動することによって、上述した主走査で形成された１列のドットによるライン又は複数列のドットから成るラインの印字を繰り返し行うことを副走査と定義する。

なお、本発明の実施に際してノズルの配置構造は図示の例に限定されない。

図４は、本発明の実施形態に係る印字ヘッド５０の概略構造を示す斜視透視図である。図４では印字ヘッド５０の一部（４つのインク室ユニット５３を含む部分）を切り出し簡単化して示している。

本例に示す印字ヘッド５０では、インクを吐出させる各ノズル５１に対応して設けられる圧力室５２は供給口５４を介して共通液室５５と連通されている。また、圧力室の天面を形成する振動板（加圧板）５６には個別電極５７を備えた圧電素子（アクチュエータ）５８が接合されており、個別電極５７に駆動信号を印加することによって圧電素子５８が変形してノズル５１からインク吐出される。インクが吐出されると共通液室５５から供給口５４を通って新しいインクが圧力室５２に供給される。

また、圧力室５２にインクを供給する共通液室５５は、振動板５６の圧力室５２と反対側に配置される。言い換えると、印字ヘッド５０は、振動板５６をはさんで、一方に圧力室５２、他方に共通液室５５が配置され、振動板５６には圧力室５２と共通液室５５とを連通させる供給口５４が形成され、圧力室５２と共通液室５５とは供給口５４を介して直結される構造を有している。

即ち、インクのリフィル性を重視するために、この共通液室５５から圧力室５２へ直接インクが供給される構造を有することで、共通液室５５から圧力室５２への供給側流路の流路抵抗となるような流路（配管）を削減し、前記供給側流路を含むインク供給系の高集積化が実現される。

本例では、振動板５６はＳＵＳなどの導電性薄膜等で形成され、各圧電素子５８の共通電極として機能する。振動板５６の圧力室５２と反対側（共通液室５５側）の面には、振動板５６と反対側の面に個別電極５７を備えた圧電素子５８が配置される。

各圧力室５２に共通のものとして１枚のプレートから成る振動板５６を備えてもよいし、各圧力室５２に１枚の振動板５６を備え、振動板５６が共通電極を兼ねる場合には、各振動板５６を電気的に接合してもよい。例えば、ブロックごとに共通の振動板５６を備えるなど、複数の圧力室５２が共通の振動板５６を有し、該共通の振動板５６が印字ヘッド５０内に複数備えられるように構成してもよい。

振動板５６の圧電素子５８が形成される側の圧電素子５８が配設（形成）されていない圧電素子非配設領域には、各個別電極５７から引き出された電極パッド５７Ａが形成されこの電極パッド５７Ａには各圧電素子５８（個別電極５７）に与える駆動信号を伝送する配線部材５９が接合される。

配線部材５９の詳細構造は後述するが、配線部材５９は、図４に示すような略円柱形状（図４に示す例では、両端部のうち一方が他方に比べて広くなるような円柱形状）を有し、該円柱の底面側及び該底面側の反対側の端部に不図示の電極が形成される構造を有している。

また、配線部材５９は、電極パッド５７Ａに接合される電極と電極パッド５７Ａとの導通がとられるように導電性接着剤や半田などによって接合され、電極パッド５７Ａから垂直に立ち上げられ共通液室５５内を（共通液室５５を形成する２つ以上の壁を）貫通するように配設される。

共通液室５５の圧力室５２と反対側（電極パッド５７Ａが配設される面と対向する面）には、印字ヘッド５０に備えられた多数の圧電素子５８への駆動信号を伝送する複数の配線が形成される多層のフレキシブル基板１００が配設される。フレキシブル基板１００内の配線（不図示の各配線の取り出し電極）と配線部材５９の電極は導電性接着剤や半田などによってその両者の導通がとられるように接合される。

言い換えると、振動板５６とフレキシブル基板１００との間の柱状の配線部材５９が立ち並んだ空間は、ここから各供給口５４を介して各圧力室５２にインクを供給するための共通液室５５となっている。

上述したフレキシブル基板１００のうち、共通液室５５のインクと接触する接液部分には、フレキシブル基板１００やフレキシブル基板１００に形成された配線（電極）を共通液室５５内のインクから保護するとともにインクとの絶縁性能を確保する目的で、不図示の保護部材が設けられている。該保護部材は耐インク性、絶縁性を備えた素材によって形成された部材を用いてもよいし、フレキシブル基板１００の接液部分に保護膜を形成（コーティング）してもよい。

なお、図４に示した共通液室５５は、図３に示した全ての圧力室５２にインクを供給するように、圧力室５２が形成された全領域に渡って形成される１つの大きな空間となっているが、共通液室５５は、このように一つの空間として形成されるものには限定されず、いくつかの領域に分かれて複数に形成されていてもよい。

圧力室５２ごとに個別電極５７から引き出されて設けられた電極パッド５７Ａ上に垂直に柱のように立ち上がった配線部材５９は、フレキシブル基板１００を下から支え、共通液室５５となる空間を形成している。

本明細書では、この柱のように立ち上がった配線部材５９は、その形状からエレキ柱とも呼ぶこととする。言い換えると、配線部材（エレキ柱）５９は、共通液室５５を貫通するように形成されている。

なお、図４に示した配線部材５９は、各圧電素子５８（の個別電極５７）に対して１つずつ形成され、一対一に対応しているが、配線数（エレキ柱の数）を削減するために、いくつかの圧電素子５８に対する配線をまとめて１つの配線部材５９とするように複数の圧電素子５８に対して１つの配線部材５９が対応するようにしてもよい。更に、個別電極５７ばかりでなく、共通電極（振動板５６）に対する配線もこの配線部材５９として形成するようにしてもよい。

また、図示は省略するが、圧力室５２の圧力を検出する圧力センサや温度センサなどを備える場合には、該センサから得られる検出信号を伝送する配線に、配線部材５９を適用することができる。

即ち、共通液室５５内に形成される配線部材５９は、ノズル５１、圧力室５２及び圧電素子５８を含む吐出素子に供給される駆動信号を伝送する駆動信号用の配線部材５９の他に、例えば、圧力センサから得られる検出信号などの該吐出素子から得られる信号を伝送する検出信号用の配線部材５９を含んでいてもよい。

言い換えると、配線部材５９は少なくとも各圧電素子５８へ供給される駆動信号を含む信号を伝送する。

図４には、テーパ状に形成された略円柱形状の配線部材５９を示したが、配線部材５９の形状はこれに限定されず、略角柱形状など様々な形状を適用することができる。

なお、本例における配線部材５９は、内側に導電部材が形成され、外側には該導電部材を覆うように保護部材が形成される２重構造を有している。導電部材には、金、銅といった導電率のよい金属素材が適用され、保護部材には耐インク性能に優れたシリコンなどの樹脂素材やＳＵＳなどの金属素材が適用される。保護部材に金属素材を用いる場合には、導電部材と保護部材との間に絶縁部材が備えられる。

なお、保護部材に代わり、導電部材の表面（インクと接触する接液面）に保護膜を形成してもよい。

また、図４には図示しないが、共通液室５５内に収容されているインクと接触する面（壁面）には、気体透過性膜（図８中、符号１２０で図示）を有する壁面があり、該気体透過性膜のインクに接触する側と反対側に負圧を発生させる（減圧する）ことによって、共通液室５５内のインクから気泡発生の原因となる溶存気体が除去される。

上述した気体透過性膜を有する壁面を備えた共通液室５５の構成及び本インクジェット記録装置１０に適用される脱気処理の詳細は後述する。

ここで、上述したような印字ヘッド５０の各サイズの一例を示すと、圧力室５２は平面形状が３００μｍ×３００μｍの略正方形（インク流れのよどみ点を排除する目的で角は面取りされている。）で、高さが１５０μｍ、振動板５６及び圧電素子５８はそれぞれ厚さが１０μｍ、配線部材５９は電極パッド５７Ａとの接続部である電極の直径が１００μｍ、高さは５００μｍ等のように形成される。なお、上述した印字ヘッド５０のサイズは、本発明の適用範囲を限定するものではない。

〔インク供給系の説明〕
次に、本インクジェット記録装置１０のインク供給系について説明する。

図５には、本インクジェット記録装置１０に備えられるインク供給系の構成を示す。なお、図５に示すインク供給系は、図１で説明したインク貯蔵／装填部１４に相当する。

図５に示すインク供給系には、インクを供給するための基タンクであるインク供給タンク６０が設置される。インク供給タンク６０の形態には、インク残量が少なくなった場合に、不図示の補充口からインクを補充する方式と、タンクごと交換するカートリッジ方式とがある。使用用途に応じてインク種類を変える場合には、カートリッジ方式が適している。この場合、インクの種類情報をバーコード等で識別して、インク種類に応じた吐出制御を行うことが好ましい。

また、インク供給タンク６０のインクは、サブタンク６１、異物や気泡を除去するためにフィルタ６２を介して印字ヘッド５０に供給される。フィルタ・メッシュサイズは、ノズル径と同等若しくはノズル径以下（一般的には、２０μｍ程度）とすることが好ましい。

なお、図５に示すように、印字ヘッド５０の近傍には（又は印字ヘッド５０と一体に）、ポンプ６５、圧力計６５Ａを備え、大気と遮断された（密閉された）サブタンク６１が設けられており、ポンプ６５を用いてサブタンク６１の内圧を可変させることで印字ヘッド５０の内圧（圧力室５２や共通液室５５の内圧）をコントロールすることができる。

即ち、ポンプ６５によってサブタンク６１及び印字ヘッド５０に負圧を発生させて、圧力室５２に収容されているインクを一旦共通液室５５に戻し、印字ヘッド５０内のインクを循環させることができる。

また、図５に示すようにサブタンク６１を設ける構成では、印字ヘッド５０の内圧変動を防止するダンパ効果及びリフィルを改善する機能を有する。

本例には、密閉されたサブタンク６１にポンプ６５を備え、ポンプ６５を用いて印字ヘッド５０の内圧をコントロールする態様を示したが、大気に開放されたサブタンク６１の揚水高さを可変させてサブタンク６１の水頭圧力を可変させることで、印字ヘッド５０の内圧コントロールを行ってもよい。

また、インクジェット記録装置１０には、ノズル５１の乾燥防止又はノズル近傍のインク粘度上昇を防止するための手段としてのキャップ６４と、ノズル面の清掃手段としてのクリーニングブレード６６とが設けられている。

これらキャップ６４及びクリーニングブレード６６を含むメンテナンスユニットは、不図示の移動機構によって印字ヘッド５０に対して相対移動可能であり、必要に応じて所定の退避位置から印字ヘッド５０下方のメンテナンス位置に移動される。

該キャップは、図示せぬ昇降機構によって印字ヘッド５０に対して相対的に昇降変位される。電源ＯＦＦ時や印刷待機時にキャップ６４を所定の上昇位置まで上昇させ、印字ヘッド５０に密着させることにより、ノズル面をキャップで覆う。

印字中又は待機中において、特定のノズル５１の使用頻度が低くなり、ある時間以上インクが吐出されない状態が続くと、ノズル近傍のインク溶媒が蒸発してインク粘度が高くなってしまう。このような状態になると、圧電素子５８が動作してもノズル５１からインクを吐出できなくなってしまう。

このような状態になる前に（即ち、圧電素子５８の動作により吐出が可能な粘度の範囲内で）圧電素子５８を動作させ、その劣化インク（粘度が上昇したノズル近傍のインク）を排出すべくキャップ（インク受け）に向かって予備吐出（パージ、空吐出、つば吐き、ダミー吐出）が行われる。

また、印字ヘッド５０内のインク（圧力室５２内）に気泡が混入した場合、圧電素子５８が動作してもノズルからインクを吐出させることができなくなる。このような場合には印字ヘッド５０に前記キャップを当て、吸引ポンプ６７で圧力室５２内のインク（気泡が混入したインク）を吸引により除去し、吸引除去したインクを回収タンク６８へ送液する。

この吸引動作は、初期のインクのヘッドへの装填時、或いは長時間の停止後の使用開始時にも粘度上昇（固化）した劣化インクの吸い出しが行われる。なお、吸引動作は圧力室５２内のインク全体に対して行われるので、インク消費量が大きくなる。したがって、インクの粘度上昇が小さい場合には予備吐出を行う態様が好ましい。

クリーニングブレード６６は、ゴムなどの弾性部材で構成されており、図示せぬブレード移動機構（ワイパー）により印字ヘッド５０のインク吐出面（ノズル板表面）に摺動可能である。ノズル板にインク液滴又は異物が付着した場合、クリーニングブレード６６をノズル板に摺動させることでノズル板表面を拭き取り、ノズル板表面を清浄する。なお、該ブレード機構によりインク吐出面の汚れを清掃した際に、該ブレードによってノズル５１内に異物が混入することを防止するために予備吐出が行われる。

また、印字ヘッド５０には、共通液室５５内に収容されるインクに脱気処理を施す際に、共通液室５５内に負圧を発生させるポンプ６９及び共通液室５５内の圧力を計測する圧力計６９Ａが備えられている。

〔制御系の説明〕
図６はインクジェット記録装置１０のシステム構成を示す要部ブロック図である。インクジェット記録装置１０は、通信インターフェース７０、システムコントローラ７２、メモリ７４、モータドライバ７６、ヒータドライバ７８、プリント制御部８０、画像バッファメモリ８２、ヘッドドライバ８４等を備えている。

通信インターフェース７０は、ホストコンピュータ８６から送られてくる画像データを受信するインターフェース部である。通信インターフェース７０にはＵＳＢ、ＩＥＥＥ１３９４、イーサネット、無線ネットワークなどのシリアルインターフェースやセントロニクスなどのパラレルインターフェースを適用することができる。この部分には、通信を高速化するためのバッファメモリ（不図示）を搭載してもよい。ホストコンピュータ８６から送出された画像データは通信インターフェース７０を介してインクジェット記録装置１０に取り込まれ、一旦メモリ７４に記憶される。メモリ７４は、通信インターフェース７０を介して入力された画像を一旦格納する記憶手段であり、システムコントローラ７２を通じてデータの読み書きが行われる。メモリ７４は、半導体素子からなるメモリに限らず、ハードディスクなど磁気媒体を用いてもよい。

システムコントローラ７２は、通信インターフェース７０、メモリ７４、モータドライバ７６、ヒータドライバ７８等の各部を制御する制御部である。システムコントローラ７２は、中央演算処理装置（ＣＰＵ）及びその周辺回路等から構成され、ホストコンピュータ８６との間の通信制御、メモリ７４の読み書き制御等を行うとともに、搬送系のモータ８８やヒータ８９を制御する制御信号を生成する。

モータドライバ７６は、システムコントローラ７２からの指示にしたがってモータ８８を駆動するドライバ（駆動回路）である。ヒータドライバ７８は、システムコントローラ７２からの指示にしたがって後乾燥部４２等のヒータ８９を駆動するドライバである。

また、システムコントローラ７２は、内圧制御部９０を介して図５に示したサブタンク６１に備えられたポンプ６５の制御を行う。印字実行時や印字ヘッド５０内のインクを循環させるときなどに応じて印字ヘッド５０の内圧が所定の値になるようにポンプ６５を制御する。なお、ポンプ６５に付随して設けられる圧力計６５Ａから得られる圧力情報はシステムコントローラに送出される。

更に、システムコントローラ７２は、脱気制御部９２を介して共通液室５５に負圧を発生させるポンプ６９を制御する。図６に示す、温度計９４から得られる温度情報や湿度計９６から得られる湿度情報、各ノズルの稼動情報、印字データなどに基づいて、システムコントローラ７２或いは脱気制御部９２において、共通液室５５内のインクに脱気処理が必要であるか否かが判断される。共通液室５５内のインクに脱気処理が必要であると判断されると、脱気制御部９２はポンプ６９を動作させて共通液室５５内のインクに脱気処理を施す。なお。ポンプ６９に付随して設けられる圧力計から得られる圧力情報はシステムコントローラ７２へ送出される。

プリント制御部８０は、システムコントローラ７２の制御に従い、メモリ７４内の画像データから印字制御用の信号を生成するための各種加工、補正などの処理を行う信号処理機能を有し、生成した印字制御信号（印字データ）をヘッドドライバ８４に供給する制御部である。プリント制御部８０において所要の信号処理が施され、該画像データに基づいてヘッドドライバ８４を介して印字ヘッド５０のインク液滴の吐出量や吐出タイミングの制御が行われる。これにより、所望のドットサイズやドット配置が実現される。

プリント制御部８０には画像バッファメモリ８２が備えられており、プリント制御部８０における画像データ処理時に画像データやパラメータなどのデータが画像バッファメモリ８２に一時的に格納される。なお、図６において画像バッファメモリ８２はプリント制御部８０に付随する態様で示されているが、メモリ７４と兼用することも可能である。また、プリント制御部８０とシステムコントローラ７２とを統合して一つのプロセッサで構成する態様も可能である。

ヘッドドライバ８４はプリント制御部８０から与えられる印字データに基づいて各色の印字ヘッド１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙのアクチュエータを駆動する。ヘッドドライバ８４にはヘッドの駆動条件を一定に保つためのフィードバック制御系を含んでいてもよい。

不図示のプログラム格納部には各種制御プログラムが格納されており、システムコントローラ７２の指令に応じて、制御プログラムが読み出され、実行される。前記プログラム格納部はＲＯＭやＥＥＰＲＯＭなどの半導体メモリを用いてもよいし、磁気ディスクなどを用いてもよい。外部インターフェースを備え、メモリカードやＰＣカードを用いてもよい。もちろん、これらの記録媒体のうち、複数の記録媒体を備えてもよい。

なお、前記プログラム格納部は動作パラメータ等の記録手段（不図示）と兼用してもよい。

印字検出部２４は、図１で説明したように、ラインセンサを含むブロックであり、記録紙１６に印字された画像を読み取り、所要の信号処理などを行って印字状況（吐出の有無、打滴のばらつきなど）を検出し、その検出結果をプリント制御部８０に提供する。

プリント制御部８０は、必要に応じて印字検出部２４から得られる情報に基づいて印字ヘッド５０に対する各種補正を行う。

なお、図１に示した例では、印字検出部２４が印字面側に設けられており、ラインセンサの近傍に配置された冷陰極管などの光源（不図示）によって印字面を照明し、その反射光をラインセンサで読み取る構成になっているが、本発明の実施に際しては他の構成でもよい。

〔印字ヘッドの詳細構造〕
次に、印字ヘッド５０の構造について詳説する。

図７は、図３(a) に示したインク室ユニット５３（圧力室５２）の一部を拡大した平面透視図である。

図７に示すように、各圧力室５２の印字ヘッド５０の上面側から見た平面形状は略正方形状であり、その対角線の両隅部にノズル５１及びインク供給口５４が形成され、個別電極５７のノズル５１側では圧電素子５８の外側（圧電素子５８が形成されない圧電素子非形成領域、即ち、隣り合う圧力室５２を隔てる隔壁上）へ電極パッド５７Ａが引き出され、電極パッド５７Ａ上には共通液室５５を貫通するように配線部材５９が形成されている。

図８には、インク室ユニット５３の立体構造を示す断面図（図７中、８−８線に沿う断面図）を示す。

図８に示すように、印字ヘッド５０の側面の壁を兼ねた共通液室５５の側面５５Ａには、気体透過性膜１２０が設けられている。気体透過性膜１２０は、図９に示すように支持体１２２でその周囲を囲まれ、支持体１２２によって支持される構造を有している。

気体透過性膜１２０の共通液室５５と反対側に設けられたチャンバ１２４（脱気手段）はポンプ６９を用いて減圧される（負圧が発生される）ことで、共通液室５５内のインクに溶け込んでいる溶存気体の一部又は全部が除去される。

図８に示した気体透過性膜１２０には、厚さが数十μm 程度のフッ素系膜やシリコン系膜が適用される。なお、シリコン系膜は正圧状態では気泡が侵入しやすくなるので、フッ素系膜を用いることが好ましい。

このようなやわらかい薄膜を印字ヘッド５０の側面の壁に用いると、印字ヘッド５０は所定の剛性を得ることができないので、図８に示すように、共通液室５５内に支持柱１２６を設けることで、印字ヘッド５０の剛性が確保される。支持柱１２６には、ＳＵＳやニッケルなどの金属素材や樹脂素材が用いられる。特に、エポキシ樹脂やフェノール樹脂などの熱硬化型樹脂が好ましい。支持柱１２６の表面に親インク性処理を施すと、共通液室５５内の流路抵抗の増加が抑制されて好ましい。

また、図８、図９に示す支持体１２２も支持柱１２６と同様に、ＳＵＳやニッケルなどの金属素材や樹脂素材が用いられ、その接液部分には親インク性処理が施される態様が好ましい。

図９に示すように、気体透過性膜１２０は支持体１２２に周囲を囲まれるように支持されている。本例では、印字ヘッド５０の側壁面の全て（４面）に気体透過性膜１２０を設ける態様を示したが、気体透過性膜１２０は印字ヘッド５０の側壁面のうち少なくとも１面に設けられていればよい。なお、気体透過性膜１２０が設けられる面には、図８に示したチャンバ１２４が備えられる。

即ち、気体透過性膜１２０が複数の側壁面に設けられ、或いは、各側壁面における気体透過性膜１２０の占有面積が大きくなると、気体透過性膜１２０と共通液室５５内のインクとの接触面積が大きくなり、共通液室５５内のインクに対する脱気効率を向上させることができる。しかしながら、気体透過性膜１２０の面積が大きくなると印字ヘッド５０の剛性が低下してしまうといった問題が発生する。

また、印字ヘッド５０の剛性を確保するために共通液室５５内に多数の支持柱１２６が形成されると、共通液室５５内の流路抵抗が増加してしまい、所定の吐出周波数を維持することが困難になる。

したがって、気体透過性膜１２０の面積及び支持柱１２６の数は、共通液室５５の脱気効率、印字ヘッド５０（共通液室５５）の剛性、共通液室５５内の流路抵抗のバランスを考慮して決められる。

なお、図８に示す符号１２８は、圧電素子５８（個別電極５７）をインクから保護する保護部材を示している。また、図９に示す符号１３０は、図８に示すノズル５１、圧力室、圧電素子５８などが設けられた流路プレートであり、符号１３２は、共通液室５５に図５に示すインクタンク６０からインクを供給する本流の一部を示し、図９の矢印線はインクの吐出方向を示している。

なお、図９に示す印字ヘッド５０の斜視図では、図８に示したチャンバ１２４、ポンプ６９、圧力計６９Ａは省略されている。

図１０には、共通液室５５の上面壁５５Ｂに気体透過性膜１２０を設けた態様を示す。図１０中、図８と同一又は類似する部分には同一の符号を付し、その説明は省略する。

図１０に示すように、共通液室５５の上面壁５５Ｂの共通液室５５と反対側の面５５Ｃにおいて、フレキシブル基板１００の比率が小さい場合には、気体透過性膜１２０を共通液室５５の上面壁５５Ｂに設けてもよい。もちろん、図８に示す態様と、図１０に示す態様を組み合わせて気体透過性膜１２０の占有面積を大きくすると、脱気効率の向上が見込まれる。

即ち、気体透過性膜１２０は共通液室５５を形成する壁面のうち、圧電素子５８が配設される面 (圧電素子配設面、即ち、振動板５６形成面）以外の少なくとも１つの面に設けられていればよい。

図１１には、共通液室５５を２重構造に構成する態様を示す。図１１に示すように、共通液室５５の内部に気体透過性膜１２０で囲まれる領域（インク収容部）１４０を設け、気体透過性膜１２０の内側のインク収容部１４０内にインクを収容し、気体透過性膜１２０の外側の領域（負圧発生部）１４２にポンプ６９を用いて負圧を発生させると、インク収容部１４０内のインクに脱気処理が施される。即ち、負圧発生部１４２は、図８、図１０に示したチャンバ１２４として機能する。

また、図１２に示すように、配線部材５９を２重構造に構成してもよい。即ち、配線部材５９の共通液室５５のインクと接触する面を気体透過性膜１２０を含んだ構成とし、配線部材５９の導電部材５９Ａとの間に、図８，図１０に示したチャンバ１２４として機能する空隙１５０を設け、空隙１５０内に負圧を発生させると、共通液室５５内のインクに脱気処理が施される。

各圧電素子５８（圧力室５２）に対応して配設される配線部材５９を、図１２に示すように構成すると、配線部材５９によってダンパ効果を得ることができ、クロストークを防止する。このような構成では、個々の圧力室５２に対応してダンパを備えることと等価になるので、圧力室同士の流体的なクロストークを防止（抑制）する効果が大きい。

インクジェット記録装置１０が動作中には、印字ヘッド５０の内圧は常時減圧 (負圧）状態に保持される。また、印字中には、図６に示す内圧制御部９０によって印字ヘッド５０の内圧が一定になるように調整される。

なお、共通液室５５内のインクに脱気処理を施す際には、圧力室５２内にインクが満たされた状態（即ち、吐出状態）でもよいし、印字ヘッド５０の内圧を下げて、ノズル５１近傍及び圧力室５２内のインクを一旦共通液室５５内に戻した後に脱気処理を行ってもよい。

印字ヘッド５０の内圧を可変させるには、図５に示すように、密閉されたサブタンク６１に設けられたポンプ６５によってサブタンク６１内の圧力を可変させてもよいし、図１３に示すように、大気開放されたサブタンク６１を不図示の移動機構によって上下させて、サブタンク６１の水頭圧力を可変させてもよい。

また、共通液室５５内のインクが気体透過性膜１２０の近傍で停滞していると、脱気効率が下がるので、共通液室５５内のインクを循環させるとよい。図１３に示すように、印字ヘッド５０の内圧をコントロールして、印字ヘッド５０のインクは帰還流路１６０を介して一旦サブタンク６１に戻され、再び、サブタンク６１から印字ヘッド５０へ供給されるように構成すると、図１３に矢印線で示すように、印字ヘッド５０内のインクを循環させることができる。

上記の如く構成された印字ヘッド５０では、共通液室５５内のインクに接触する面に気体透過性膜１２０を配設し、気体透過性膜１２０のインクに接触する面と反対側に設けられたチャンバ１２４内を負圧にすることで、共通液室５５内のインクに脱気処理を施すように構成されるので、印字ヘッド５０内で脱気処理が可能になり、共通液室５５及びノズル５１、圧力室５２における気泡の発生が抑制され、ノズル５１、圧力室５２内の気泡発生による吐出異常を防止することができる。

また、印字ヘッド５０の内圧をコントロールして、圧力室５２（ノズル５１) 内のインクを一旦共通液室５５に戻した後に、該インクに脱気処理を施すように構成するので、圧力室５２ (ノズル５１) 内のインクにも脱気処理を施すことができ、更に、吐出の信頼性を向上させることができる。

更に、配線部材５９の周りに気体透過性膜１２０を配設することで、該気体透過性膜１２０が各圧力室のダンパとして機能し、クロストーク防止効果を発揮する。

本実施形態では、ノズル５１からインクを吐出させて記録紙１６上に画像を形成するインクジェット記録装置を示したが、本発明の適用範囲はこれに限定されず、吐出孔から水、薬液、処理液などの液体を吐出させる液体吐出装置にも適用可能である。

本発明の実施形態に係る印字ヘッドを搭載したインクジェット記録装置の全体構成図 図１に示したインクジェット記録装置の印字部周辺の要部平面図 印字ヘッドの構造例を示す平面透視図 図１に示した印字ヘッドの立体構造を示す透視立体図 図１に示したインクジェット記録装置におけるインク供給系の構成を示した概要図 図１に示したインクジェット記録装置のシステム構成を示す要部ブロック図 図３に示した印字ヘッドのノズル配列を示す拡大図 図７中８−８線に沿う断面図 図８に示す印字ヘッドの概観を示す斜視図 図８に示す印字ヘッドの一態様を示す図 図８に示す印字ヘッドの他の態様を示す図 図８に示す印字ヘッドの更に他の態様を示す図 本実施形態に係る印字ヘッドの内圧制御を説明する図

符号の説明

１０…インクジェット記録装置、１２Ｋ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｙ，５０…印字ヘッド、１４…インク貯蔵／装填部、５１…ノズル、５２…圧力室、５５…共通液室、５８…圧電素子、５９…配線部材、６１…サブタンク、６５，６９…ポンプ、７２…システムコントローラ、９０…内圧制御部、９２…脱気制御部、１００…フレキシブル基板、１２０…気体透過性膜、１２４…チャンバ、１２６…支持柱

Claims (10)

1. 被吐出媒体との相対移動方向である行方向及び前記行方向と直交しない一定の角度を有する列方向に沿って所定の配列パターンで格子状に配列された前記被吐出媒体へ液体を吐出する複数の吐出孔と、
   前記複数の吐出孔のそれぞれと連通する複数の圧力室と、
   前記複数の圧力室のそれぞれに対応して前記圧力室の上面を構成する上面板に設けられた複数の供給口を介して前記複数の圧力室のそれぞれと連通し、前記複数の圧力室の前記上面板をはさんだ反対側の前記複数の圧力室の上部に設けられ、前記複数の圧力室に液体を供給する共通液室と、
   前記上面板の共通液室側面に設けられ、前記共通液室内の液体と接触する面がカバー部材により覆われた構造を有し、前記複数の圧力室のそれぞれに対応する複数の圧電素子と、
   前記共通液室の上面に設けられる気体透過性部材と、
   前記気体透過性部材を介して前記共通液室に収容される液体に脱気処理を施す脱気手段と、
   前記共通液室の内部における前記圧電素子が配置される面に２次元的に配列され、前記圧電素子あるいは前記圧電素子の近傍から前記圧電素子が配置される面に対して略垂直方向に立ち上がるように形成され、少なくとも前記圧電素子へ供給される信号を伝送する複数の配線部材と、
   を備えたことを特徴とする液体吐出ヘッド。
2. 前記共通液室の前記気体透過性部材の反対側に設けられ、内部を減圧して前記気体透過性部材を介して前記共通液室内の気体を除去するチャンバを備えたことを特徴とする請求項１記載の液体吐出ヘッド。
3. 前記チャンバの前記気体透過性部材が配設される面には、前記圧電素子に駆動信号を供給する配線が設けられることを特徴とする請求項２記載の液体吐出ヘッド。
4. 前記共通液室の上面に加えて側面にも気体透過性部材が設けられることを特徴とする請求項１、２又は３記載の液体吐出ヘッド。
5. 前記共通液室の側面に設けられた気体透過性部材は支持体により支持されることを特徴とする請求項４記載の液体吐出ヘッド。
6. 前記共通液室内の液体を循環させる循環手段を備えたことを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載の液体吐出ヘッド。
7. 前記循環手段は、前記共通液室の内圧を可変させる圧力可変手段を含むことを特徴とする請求項６記載の液体吐出ヘッド。
8. 前記圧力可変手段は、外部に設けられるサブタンクを含むことを特徴とする請求項７記載の液体吐出ヘッド。
9. 前記共通液室の上面の前記共通液室と反対側面には、前記圧電素子に供給される駆動信号を供給する配線が設けられることを特徴とする請求項１乃至８の何れか１項に記載の液体吐出ヘッド。
10. 前記供給口は、前記圧力室の上面を構成する振動板に設けられることを特徴とする請求項１乃至９の何れか１項に記載の液体吐出ヘッド。

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